瑞萨R-Car Gen 5打造面向未来的多域融合车载计算解决方案

Vivek Bhan

Senior Vice President and General Manager,

High-Performance Computing

近期，在2024年德国慕尼黑电子展（electronica 2024）上，我很荣幸地向众多国际媒体介绍了瑞萨电子专为软件定义汽车（SDV）打造的第五代（Gen 5）R-Car SoC。

当前，SDV正在重塑汽车产业价值链，它激励着设计师打破行业长久以来的保守与传统，颠覆了产业按部就班式的技术发展模式。电动化、自动驾驶、高阶安全系统，以及广泛的移动网络等全新电气/电子（E/E）架构创新，改写了行业旧规则，使普通汽车比以往任何时候都更安全、更智能、更便捷。

SDV的巨变标志着汽车行业正从离散、分布式的汽车电子控制单元（ECU）向集中式控制架构的根本性转变。在这一过程中，高度集成的区域ECU集群正逐步取代分散的传感器、执行器和处理器网络，成为支撑多个车载功能域的核心，如高级驾驶辅助系统（ADAS）、车载信息娱乐系统，及实现不同总线互连之间数据传输的网关应用等。

瑞萨作为汽车电子领域的代表厂商之一，通过应用不同级别的SoC，结合我们的MCU、传感器、模拟、电源管理等产品以及软件和系统解决方案，十多年来一直引领着SDV的设计理念，我们相信，凭借广泛且全面的产品阵容，瑞萨将在汽车半导体市场中脱颖而出，并有望在2023至2030年间实现两倍于ADAS市场的成长，甚至更高。

瑞萨R-Car Gen 5

打造面向未来的多域融合车载计算解决方案

凭借行业卓越的，近期又得到扩大的R-Car产品阵容，以及R-Car Open Access （RoX）助力的软硬件开发平台，瑞萨进一步扩展了专门为SDV设计构建的车规SoC产品组合，来更好地应对这些行业变化。

作为瑞萨R-Car Gen 5产品家族的首款产品，R-Car X5H SoC提供了业界高水平的集成度与性能，并且是首款基于台积电（TSMC）3nm工艺技术构建的多域车规SoC。相比5nm工艺设计的产品，更先进的制造工艺节点可降低高达35%的功耗，从而简化散热需求并延长车辆行驶里程。

在第四代及以前的产品，瑞萨的R-Car SoC还是针对某些需要AI、图形处理或网关功能的特定应用场景而设计的而R-Car X5H则在一个灵活的平台上融入了多晶片Chiplet技术，可进行定制化配置与软件升级，能够满足从ADAS、驾舱及信息娱乐ECU的特定域集成，到跨域计算（又称融合）等任何应用的要求。R-Car X5H通过采用通用架构实现软件的复用性和可移植性，是同类产品中的首款SoC，可助力OEM和一级供应商在不同车型中实现ECU布局集中化、简化汽车开发，并打造出具备前瞻性的设计方案，为未来的汽车发展奠定基础。

开放的开发平台允许将开源软件与客户/合作伙伴的知识产权（IP）相结合，使用户能够持续更新软件，并提升车辆检测和对周围环境响应的能力。这种高度适应性对于汽车行业向完全自主驾驶的转型具有举足轻重的意义，因为后者需要不断的技术革新和实时的信息处理能力。

引擎盖下的奥秘

R-Car X5H SoC堪称芯片设计的杰作。它配备了专为ADAS应用打造的原生神经网络处理器，以及专为处理驾舱和信息娱乐数据的GPU和显示引擎。客户可以通过异构Chiplet扩展，轻松实现性能的提升。例如，外部NPU的扩展，允许设计者利用自己的IP和封装内的UCIe技术，将AI处理性能提升至原来的三到四倍。同时，通过使用外部GPU Chiplet，图形处理性能可提升三倍，从而使用户获得如贯穿式显示屏和高端游戏等下一代信息娱乐体验。

作为我们全新SoC产品家族的旗舰产品，R-Car X5H为汽车设计师带来超过1000k DMIPS的高性能计算能力、高达400TOPS的业界最快AI加速，以及高达4TFLOPS的GPU处理能力。R-Car X5H集成32个ArmCortex-A720AE CPU内核，用于应用程序处理，以及6个双核锁步（DCLS）Arm Cortex-R52 CPU，支持ASIL D级认证——即汽车行业ISO认可的最高安全完整性等级。与其他仅依赖软件隔离关键安全功能（如线控刹车）的SoC不同，R-Car X5H采用基于硬件的“免受干扰”（FFI）技术。该技术设定了独立的冗余安全域，拥有专门的CPU核心、存储器和接口，能够有效防止因不同域的硬件或软件故障而导致的灾难性车辆连环故障。

此外，我们提供基于开源软件的参考设计，极大促进了快速评估和开发流程。同时，公司预集成、预验证的软件栈则利用商业软件，进一步加快了原型制作和产品上市速度。

深植于R-Car X5H SoC的瑞萨车规产品DNA

高阶安全性、自动驾驶、车辆互联、沉浸式用户体验以及向电动汽车（EV）的转型，共同推动了采用集中式区域架构设计的SDV发展趋势。然而，就整个汽车领域而言，“一刀切”的解决方案并不具备普适性。

瑞萨凭借广泛且极具扩展性的产品组合，在产业内占据了优势地位，该组合涵盖了从基本控制到实时应用再到高性能计算的全面产品。而我们全新的R-Car X5H SoC系列，更是让瑞萨在SDV生态系统中拥有独特的地位。

在MCU传统的优势基础之上，瑞萨正在利用前沿的Chiplet技术、成熟的工具链，和深亚微米制造技术，提高车辆设计效率，降低开发成本，并缩短客户从开发到盈利的时间周期。